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Verfahren zum Schwelen von Brennstoffen in ringförmigen Schachtöfen
Es ist bekannt, .in die Kohle während ihrer Schwelung m einem Rolle-Ofen Wasserdampf
einzuführen. Dies geschieht durch gelochte Rohre, die in der Nähe der Ofenwandung
liegen. Die Rohre werden von Schirmen überdeckt, und diese Schirme dienen gleichzeitig
zum Schutz dir Kohle vor der Berührung mit der glühenden Ofenwand.. Der durch die
Rohre eingeführte Wasserdampf nimmt an der glühenden Ofenwand Wärme auf und durchströmt
darauf in radialer Richtung die Kohleschicht. Dabei gibt er die aufgenommene Wärme
an die Kohle ab und spült gleichzeitig die flüchtigen Schwelerzeugnisse aus der
Kohle aus.
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Die Wärmeausnutzung wird bei diesem Verfahren jedoch nicht wesentlich
über die des üblichen Rolle-Ofenbetriebes erhöht; denn dadurch, daß der Wasserdampf
die der Ofenwand zugeführte Wärme aufnimmt und sie darauf an die Kohle abgibt, wird
der Wärmeübergang ungünstig. Vorteilhafter liegen in dieser Beziehung die Verhältnisse,
wenn nach einem anderen bekannten Verfahren in einem ringförmigen Schacht geschwelt
wird, dessen innere und äußere gasdicht ausgebildeten Schachtwände mittels Feuergase
beheizt werden. Innerhalb der Kohle sind dabei noch Gasabzüge vorgesehen" die durch
jalousieförmige Einsätze gebildet werden. Der Hohlraum zwischen den Jalousien ist
durch ein oder mehrere Rohre mit dem freien Raum über dem Schüttkegel im oberen
Teil des Schwelschachtes verbunden, so daß die Schwelgase, sobald sie sich erst
einmal in dem Hohlraum .befinden, daraus abziehen können, ohne noch einmal Kohleschichten
durchströmen zu müssen. Dabei kann man ebenfalls noch Wasserdampf durch die im Schwelschacht
befindliche Kohle leiten. Diese Schweleinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß llberhitzungen
der Kohle an den heißen Ofenwandungen auftreten; denn die Zufuhr von Wasserdampf
in den gegen den Heizraum abgeschlossenen Schwelraum reicht nicht aus, um die Temperatur
der Schwelraumwandun.g so weit herabzusetzen, daß Zersetzungen der Teerdämpfe vermieden
werden können. Die gleichen Nachteile hat eine andere bekannte Schweleinrichtung,
in der Brennstoffe in ringförmigen Räumen zunächst getrocknet und dann geschwelt
werden.. Der den obersten Teil des ringförmigen Schachtes bildende Trockenraum ist
mit dem Barunterliegenden Schwelraum derart verbunden, daß die Kohle aus dem Trockenraum
in den Schwelraum übertreten kann, daß aber Gase nicht aus dem einen Schachtteil
in den anderen gelangen können. Trockenraum und Schwelraum werden in der Weise beheizt,
daß die von einem Brenner erzeugten heißen Gase zunächst im Heizraum der Innenwan-
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des Schwelraumes von oben nach unten geführt werden. Dann treten sie in einen die
Außenwand des Schwel- und Trockenraumes umgebenden Heizraum über, strömen hier in
der Richtung von unten nach oben. um schließlich an der Innenwandung des Trockenraumes
entlang geführt zu werden, bevor sie nach .der Esse gelangen.
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Der im Trockenraum entstehende Wasserdampf wird durch im äußeren Heizraute
liegende Röhren unten in den Schwelraum eingeführt. Der Wasserdampf dient zur Spülung
des Entgasungsraumes. Bei dieser Einrichtung können ebenfalls Überhitzungen des
Schwelgutes sowie Krackzersetzungen der Teerdämpfe nicht unterdrückt werden, weil
das mit dem Schwelgut nicht in Berührung tretende Heizmittel mit ziemlich hoher
Temperatur angewendet werden muß, damit ein genügender Wärmedurchgang durch die
Wandungen des Heizraumes stattfindet. Die Wandungen sind also wesentlich über die
Zersetzungs- oder Kracktemperatur erhitzt, und es kann das Hindurchleiten von Wasserdampf
von unten nach oben durch den Schwelraum die schädlichen Folgen der Überhitzung
der Schwelraumm@ändung nur wenig mildern. Da der Wasserdampf den Schwelrauen in
seiner ganzen Höhe durchströmt und dabei vielfach auch Kohleschichten durchdringen
muß, so hat diese Einrichtung den weiteren Nachteil, daß die Teerdämpfe erhebliche
Staubmengen aufnehmen.
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Durch die Erfindung gelingt es, bei der Schwelung von Brennstoffen,
die in dünner Schicht zwischen zwei parallelen Wänden niedergleiten, die flüchtigen
Schwelerzeugnisse schonender zu behandeln und ihre thermische Zersetzung weitgehend
zu verringern, ohne daß man dabei auf eine gute Wärmeübertragung verzechten muß.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Schwelverfahren mit vereinigter Außen-
und Innenbeheizung des ringförmigen Schwelschachtes.
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Gemäß der Erfindung werden die Heizmittel sowohl auf der Innen- als
auch auf der Außenwandung des ringförmigen Schwelschachtes entlang geführt und durch
Öffnungen in der Schwelraumwandung in den Schwelraum eingeführt, in dem sie über
die freien Schwelgutflächen hinweggeführt werden. Darauf ergibt sich die 'Möglichkeit,
die Leistung der Schwelanlage wesentlich zu steigern, ohne daß zu befürchten ist,
daß die Beschaffenheit der Schwelerzeugnisse durch die stärkere Wärmeübertragung
verschlechtert wird. Erfindungsgemäß können die eine Wandung oder beide Wandungen
zwischen den Heizräumen und dem Schwelraum mit Durchbrechungen ausgestattet sein,
die die Heizräume mit dem Schwelraum verbinden. Vorteilhafter ist es jedoch, nur
den einen Heizraum mit dem Schwelraum in Verbindung zu setzen. Daraus ergibt sich
die Mög-
lichkeit, den vom Schwelraute abgeschlossenen Heizraum mit Feuergasen
beliebiger Zusammensetzung zu beheizen. Der mit dem Schwelraum in Verbindung stehende
Heizraum wird mit Wasserdampf oder ähnlichen Gasen beheizt, die entweder sich leicht
z. B. durch Kondensation von den bei gewöhnlicher Temperatur noch flüchtigen Schwelprodukten
trennen lassen oder durch die geeignete Wahl ihrer Zusammensetzung keine unzulässige
Herabsetzung -des hohen Heizwertes dieser Schwelprodukte herbeiführen. Das auf diese
Weise erzeugte hochwertige Schwelgas wird nicht im Schwelverfahren selbst aufgebraucht,-sondern
z. B. an Ferngasleitungen abgegeben oder Verbrauchsstellen zugeführt, für deren
Betrieb ein hochwertiges Heizgas Bedingung ist.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Trocknung von Braunkohle
in ähnlicher Weise durchzuführen wie das Schwelverfahren gemäß der Erfindung. Bei
diesem Trockenverfahren hat man die wasserhaltigen Brennstoffe durch einen Rolleschen
Schwelofen in üblicher Weise von oben nach unten zwischen Zylinderwand und Glocken
hinabgleiten lassen und den Ofen von außen durch . die Heizzüge und gleichzeitig
von innen durch den Innenraum der Glocken beheizt, durch den zu diesem Zweck Heizgase
geführt wurden. Die Verschwelung des getrockneten Gutes erfolgte aber anschließend
in Rolleschen Schwelöfen der üblichen Bauart, bei der nur Beheizung durch die den
Schwelraum umgebenden Heizzüge vorgesehen ist.
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Eine besonders zweckmäßige Form der Vorrichtung für die Ausübung des
neuen Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt. An Hand dieser Zeichnung sollen
das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung des näheren erläutert werden.
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i ist das Wellrobr, das auf einem Teller a befestigt ist, der mittels
Zahnrad 3. einen Antrieb erhält. Das Wehrohr ist oben durch Haube oder Deckel 4
abgeschlossen, damit die in dem Bunker - aufgegebene Schwelkohle nicht in das Innere
gelangen kann. Die Kohle berührt, durch die Leitbleche 6 geführt, die gesamte Oberfläche
des sich drehenden W ellrobrs. Die für die Durchführung des Schwelvorganges erforderliche
Wärme wird dem Schwelgut z. T. durch indirekte Beheizung der inneren Wellrohrwandung
zugefiihrt, dadurch, daß Heizgase durch Rohrleitung 7 in den vorn Weltrohr umschlossenen
Raum geleitet werden. Diese Gase bestreichen, z. B. durch Spiralen geführt, das
Wellrohr von unten nach oben, um bei 8 aus
dem Ofen auszutreten.
Auf diesem Wege können sie aufgeheizt werden, beispielsweise durch elektrische Stromwärme
oder aber durch Beimischung hochtemperierter Heizgase. Es kann auch so gearbeitet
werden, daß Verbrennungsgase beispielsweise zuerst durch Rohrleitung g in den innerhalb
des Wellrohres befindlichen Einbau 17 gelangen, bei io nach einer gewissen Wärmeabgabe
aus demselben austreten, um durch 7 wieder zurückgeleitet zu werden und nach direkter
Berührung mit dem Wellrohr bei 8 den inneren Heizraum zu verlassen. Diese Arbeitsweise
hat den Vorteil, daß die Heizgase auf einem längeren Weg eine gewisse, nicht zu
überschreitende Temperatur, beispielsweise 7o0°, haben, wodurch infolge des erhöhten
Temperaturgefälles zwischen Schwelgut und Gas ein günstiger Wärmedurchgang durch
das Wehrohr erreicht wird. Der restliche 'Geil der Schwelwärme wird durch tiei i
i in den äußeren Heizmantel eingeleiteten, hoch überhitzten Dampf aufgebracht. Dieser
Dampf wird durch Spiralen i2 durch den Heizmantel 18 geleitet, wobei er infolge
der siebartigen Ausbildung der äußeren Sc11welraumwandung 13 mit der zu schwelenden
Kohle bzw. den entstehenden Schwelgasen in unmittelbare Berührung tritt. Bei 14
verläßt der mit Schwelgasen gesättigte und abgekühlte Dampf den äußeren Heizmantel
r8. Auf seinem Wege durch den Heizraum 18 kühlt sich der Dampf allmählich ab, indem
er einen Teil seiner Wärme an das Schwelgut abgibt. Um eine intensivere Wärmeaustauschwirkung
hervorzurufen, kann dem Dampf z. B. an geeigneten Stellen. des Heizraumes 18 entsprechend
dein Maße seiner Abkühlung Wärme wieder zugeführt werden. Diese Aufheizung geschieht
vorteilhaft ähnlich wie die des vom Schwelraum getrennt geführten Heizmittels z.
T3. mittels Außenbeheizung oder durch elektrische Stromwärme, z. B. durch Anordnung
an sich bekannter Heizelemente, oder durch Beimischung hoch überhitzten Dampfes
bzw. hocherhitzter Heizgase. Zur Verhinderung der Strahlungsverluste erhält der
Ofen eine kräftige Isolation 16. Der Schwelkoks verläßt den Schwelofen bei 15. Der
bei dem Schwelprozeß verbrauchte Dampf wird bei der Braunkohlenschwelung aus der
Abwärme der bei der Trocknung der Kohle entstehenden Wasserdämpfe genommen. Vorteilhaft
ist es, das Schwelgut weitgehend zu trocknen, bevor es in den Schwelofen gelangt.